C++(STL库)之顺序容器vector的使用

一、特点

①总的来说：可变大小数组。支持快速随机访问。在尾部之外的位置插入或删除元素可能很慢
②元素保存在连续的内存空间中，因此通过下标取值非常快
③在容器中间位置添加或删除元素非常耗时
④一旦内从重分配，和原vector相关的指针，引用，迭代器都失效。内存重分配耗时很长

二、头文件、using声明

• 头文件：#include <vector>
• using声明：using std::vector;

三、初始化

• vector<T>  v1; ==>v1是一个空的vector
• vector<T> v2(v1); ===>v2是v1的副本，拷贝构造
• vector<T> v2=v1; ===>同上
• vector<T> v1(n,val); ===>初始化n个value
• vector<T> v1(iter1,iter2); ===>用迭代器iter1与iter2所指的区间内元素进行初始化
• vector<T> v1(n); ===>初始化n个元素，每个元素使用默认值（int为0，string为空...）
• vector<T> v1{a,b,c...}; ===>用元素a,b,c进行初始化
• vector<T> v1={a,b,c...}; ===>同上

四、相关操作

1.运算符

v1==v2;//判断v1和v2是否相等
v1!=v2;//判断v1和v2是否相等
>、>=、<、<= //以字典顺序进行比较

2.取值

索引取值：v[0]，v[1]，v[2]....

五、相关函数

vector不支持push_front()和emplace_front()

v.empty();//判断是否为空，返回布尔值
v.size();//返回容器中的元素个数
v.max_size();//返回容器的容量

v.front();//得到头元素
v.back();//得到尾元素
v.at(int i);//得到下标i处的元素，若下标越界，会抛出异常

v1.swap(v2);//将v1和v2进行交换。容器的成员函数版本
swap(v1,v2);//同上。系统函数版本

assign(iter1,iter2);//将容器元素更换为一个迭代器的区间元素
assign(n,t);//将容器元素变为n个t元素

v.insert(iter,t);//在迭代器iter处插入t。返回所插位置处的迭代器
v.insert(v.end(),10,t);//在容器v的末尾插入10个元素，每个元素都是t。返回新添加元素的第一个元素的迭代器
v.insert(v.end(),{"a","b"...});//将后面花括号的每个元素插入容器v的尾部。返回新添加元素的第一个元素的迭代器
v.insert(v.begin(),v2.end()-2,v2.end());//将容器v2的最后两个元素插入容器v的头部。返回新添加元素的第一个元素的迭代器
注意：上面这个用法，后面两个参数不能为自身容器的范围（v.insert(v.begin(),v.end()-2,v.end());是错误的）

//利用insert的返回值，下面代码为一直在lst容器的头部插入元素(类似于push_front的功能)
vector<string> v;
auto iter=lst.begin();
while(cin>> word)
 iter=v.insert(iter,word);//insert函数每回执行完，返回容器的首元素位置

//vector不支持pop_front

v.push_back(t);//尾部追加元素t
v.pop_back();//删除尾元素

v.earse(iter);//删除迭代器iter所指位置处的元素。返回删除位置处后一个元素迭代器
v.erase(iter1,iter2);//删除迭代器iter1与iter2区间内的元素。返回删除最后一个元素的后一个元素迭代器

v.clear();//清空容器，重新初始化容器

v.resize(n);//将容器v的元素变为n个。若n<原始元素个数，删除多于元素。若n>原始元素个数，则用默认初始值初始化容器
v.resize(n,t);//将容器元素变为n个t。与容器原始个数无关

vector<int> v(5,666);
v.resize(3);//v内有3个元素，都是666
v.resize(8);;//v内有8个元素，前5个个是666，后3个都是0(默认)
v.resize(10,666);//v内有10个元素，都是666

//vector不支持emplace_front();
//下面的两个函数，是在内存中创建一个对象，然后添加进相应的位置
v.empalce(iter,args);//在容器v的位置添加创建一个args对象
v.emplace_back(args);//在容器v的尾部添加创建一个args对象

例如
class A{
 string name;int age;
public:
 A(string name, int age);
};
int main()
{
 vector<A> v;
 v.emplace_back("C语言", 18);//在尾部创建一个元素
 v.emplace(v.begin(),"C++",18);//在容器v的头部添加一个元素
}

v.capacity();//返回当前容器的容量(总共能存多少个)
v.reserve(n);//为容器v重新分配n个内存空间（如果n<=当前容器大小，则什么都不做）

六、容器操作使迭代器、引用、指针失效

1.概念：向容器中添加或者删除元素可能会使容器的迭代器、引用、指针失效。失效的迭代器、引用、指针不再表示任何元素，使用起来非常危险

2.添加元素

• 如果vector没有内存重分配。插入位置之前的元素的迭代器、引用、指针有效，插入位置之后的迭代器、引用、指针都失效
• 如果内存重分配，则所有的迭代器、引用、指针都失效

3.删除元素

删除元素之前的迭代器、引用、指针有效，之后的失效

七、vector是如何增长的

1.概念

vector是可变长的数组，当向其中增加元素时，如果空间已满，回自动申请一个新的空间，并将原来的空间释放，使指向原来空间的指针指向于新空间

2.方法：vector增长是有规律的，可以通过一个公式描述

• maxSize=maxSize+((maxSize>>1)>1?(maxSize>>1):1)
• 图解：就是由1、2、3、4、6、9...依次增长

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